2μm波段再入射离轴积分腔输出光谱设计与实验

摘要：

离轴积分腔输出光谱技术(off-axis integrated cavity output spectroscopy,OA-ICOS)是一种高灵敏度的激光光谱测量技术.但由于使用密集的高阶模进行光谱探测,OA-ICOS输出信号强度较低,使得探测灵敏度高度依赖于光源功率.针对该问题,本文引入光学再入射的方法,使激光再次注入光腔,以提高能量利用率和输出信号强度.本文使用三维光追踪模拟软件,设计再入射结构,研究了影响信号增益的多个因素.并搭建一套2μm波段的再入射OA-ICOS装置,开展了一系列研究实验.实验数据表明:再入射方法使OA-ICOS信号增强了8倍,信噪比提升了4.6倍,有效改善了探测灵敏度和光谱的吸收深度,缓解了探测中遇到的信号功率低的问题,为使用低功率光源和高反射率腔镜提供了有效的方法.

关键词：再入射、离轴积分腔、中红外、高灵敏度

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资助基金：中国科学院战略性先导科技专项A类XDA17010104;中国科学院青年创新促进会2015264资助的课题

在线出版日期：2019-07-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：333-343